Ứng dụng chitosan sản xuất từ chitin thu hồi bằng phương pháp lên men lactic

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN/ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG CHITOSAN SẢN XUẤT TỪ CHITIN THU HỒI BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN LACTIC Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn : TS Nguyễn Hoài Hương Sinh viên thực MSSV: 1151110236 : Nguyễn Thị Thanh Nhật Lớp: 11DSH03 TP Hồ Chí Minh, 2015 Đồ án tốt nghiệp LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung đồ án tốt nghiệp tự thân thực Các thông tin thứ cấp sử dụng luận án có nguồn gốc trích dẫn rõ ràng, khơng chép hình thức nào, số liệu trích dẫn trung thực Tơi hồn tồn chịu trách nhiệm lời cam đoan Tp Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng năm 2015 Sinh viên Nguyễn Thị Thanh Nhật Đồ án tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Khóa luận tốt nghiệp hồn thành trường Đại Học Cơng Nghệ TP.HCM Để hồn thành đồ án tốt nghiệp này, trước tiên xin chân thành cảm ơn đến Quý Thầy Cô giảng dạy khoa Công Nghệ Sinh Học – Môi Trường – Thực Phẩm tận tình dạy truyền đạt cho kiến thức kinh nghiệm quý báu suốt thời gian học tập trường Đặc biệt, tơi xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới Cơ Nguyễn Hồi Hương, người tận tình hướng dẫn, động viên truyền đạt cho kiến thức chuyên nghành suốt thời gian nghiên cứu thực đề tài Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Cô Tuyến công tác Viện Sinh học Nhiệt Đới, Cô Ngọc Yên trường Đại học Bách Khoa TpHCM cung cấp cho mẫu chitosan thương mại, bạn Vân Hương, Tuyết Mai lớp 11DSH05 cung cấp chủng nấm Aspergillus flavus CĐP1 để tơi thực đồ án Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy Thành, thầy Dũng hỗ trợ thiết bị hóa chất, vật tư giúp đỡ tơi hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp Xin cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình cộng sự, cảm ơn đến người bạn động viên, giúp đỡ thời gian thực đồ án Sau cùng, tơi xin kính chúc q Thầy Cơ khoa Công Nghệ Sinh Học – Môi Trường – Thực Phẩm thật nhiều sức khỏe, niềm tin để tiếp tục sứ mệnh cao đẹp truyền đạt kiến thức cho hệ mai sau Chúc bạn dồi sức khỏe thành công nghiệp tương lai Mặc dù cố gắng để thực đề tài cách hoàn chỉnh Song đồ án nhiều thiếu sót hạn chế kiến thức kinh nghiệm Vì tơi mong nhận đóng góp, phê bình Quý Thầy, Cô giáo Tôi xin chân thành cảm ơn! Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC BẢNG iv DANH MỤC HÌNH vi MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan tôm sú 1.1.1 Cấu tạo vỏ tôm .6 1.2 Tổng quan chitin – chitosan .7 1.2.1 Lịch sử phát chitin – chitosan 1.2.2 Cấu trúc chitin – chitosan 1.2.3 Tính chất chittin – chitosan 10 1.2.4 Ứng dụng chitosan 15 1.2.5 Ứng dụng chitosan kích thích nảy mầm hạt giống 18 1.2.6 Tình hình sản xuất chitin – chitosan 19 1.3 Tổng quan vi khuẩn lactic .23 1.3.1 Khái niệm 23 1.3.2 Đặc tính chung 24 1.3.3 Đặc điểm sinh lý – sinh hóa .25 1.3.4 Giới thiệu nghiên cứu ứng dụng vi khuẩn lactic vào lên men thu hồi chitin 29 CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 31 2.1 Vật liệu nghiên cứu 31 2.1.1 Địa điểm nghiên cứu 31 2.1.2 Thời gian thực 31 2.1.3 Vật liệu 31 2.2 Phương pháp luận 32 2.3 Phương pháp thí nghiệm .33 2.3.1 Thu thập mẫu nguyên liệu 33 i Đồ án tốt nghiệp 2.3.2 Xác định thơng số thành phần hóa học nguyên liệu đầu vỏ tôm 34 2.3.3 Quy trình lên men kéo dài 35 2.3.4 Phương pháp tiến hành 37 2.3.5 Khảo sát ảnh hưởng chitosan khả ức chế nấm Aspergillus flavus CĐP1 môi trường nuôi cấy PDA 45 2.3.6 Khảo sát ảnh hưởng chitosan lên khả kích hoạt rễ hạt đậu nành, hạt đậu phộng nồng độ tương ứng 46 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 48 3.1 Xác định thành phần hóa học ngun liệu vỏ tơm 48 3.2 Thơng số hóa học sau q trình lên men lactic thu hồi chitin với tỉ lệ rỉ đường 20% 49 3.3 Hiệu khử khống khử protein q trình lên men lactic với tỉ lệ rỉ đường 20 %, mật độ giống 3,16 x 106 cfu/ ml, 10 ngày 50 3.4 So sánh số đặc tính, tính chất vật lý chitosan từ chitin theo phương pháp lên men lactic chitosan thương phẩm 51 3.5 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chitosan lên hoạt tính kháng nấm Aspergillus flavus CĐP1 53 3.6 Khảo sát ảnh hưởng chitosan lên khả kích hoạt nảy mầm hạt đậu tương .58 Kết luận 69 Kiến nghị 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 ii Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ATP: Adenosine triphosphate Ctv : cộng tác viên LAB : Lactic Acid Bacteria NSC : ngày sau cấy PDA : Potato dextrose agar UV: Ultraviolet DD: dung dịch Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC BẢNG St B T t ả 2C h 2 3T hà C 3 2c H 3i ệ u H 5 3i ệ u S o 5s 3Ả n Ả 3n h 8 5 Ả 3n h Ả 3n h 1 S o Đồ án tốt nghiệp v m v Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC HÌNH S H T tt ìn 1 C ô C ô Q u y trì Q u y Q u 2 y C o S S 3 đ Q u y trì S đ K ết q uả K 2 ế t 5 vi Đồ án tốt nghiệp K 3 ế t 5 K ế t B i ể u Ả n h B i ể u Ả n h h B i ể u Ả n h h n 1 h h Ả n h h 7 9 6 Ả vii Wi 7.0 thi 95 To 1.4 tal 92 1.1 82 Multiple Range Tests for MW by Mw.MAU Method: 95.0 percent LSD M w M A Co M Ho un ea mo t n ge ne 26 X 20 27 40 X 64 X 3 57 63 50.Table for nhot by mau ANOVA So Su Df M F- Pur m ea Ra Va ce of n tio lue Be 4.5 tw 69 ee 95 n Wi 0.0 thi 29 To 4.5 tal 99 2.2 46 0.0 84 9.3 00 98 0.0 04 Multiple Range Tests for nhot by mau Method: 95.0 percent LSD ma Co M Ho u un ea mo t n ge ne 1.0 X 21 1.7 X 24 3 31 2.7 X 56 ANOVA Table for dohoatan by mau So Su Df M F- Pur m ea Ra Va ce of n tio lu e B 30 15 32 0.0 03 01 23 00 e 61 81 t W 79 46 i 59 59 t 99 To 32 tal 83 Multiple Range Tests for dohoatan by mau Method: 95.0 percent LSD ma Co M Ho u un ea mo t n ge ne 87 X 60 90 X 89 3 91 X 88 D2 Ảnh hưởng nồng độ chitosan đến khả ức chế nấm mẫu chitosan lên men sinh học chitosan thương phẩm ANOVA Table for %ucchenam tp1 by nong So Su Df M F- Pur m ea Ra Va ce of n tio lue B Sq 83 39 e 22 t Wi 7.1 10 thi 34 To 90 14 tal 52 Sq 20 29 0.0 84 22 00 0.7 13 Multiple Range Tests for %ucchenam tp1 by nong Method: 95.0 percent LSD n Co M Ho un ea mo o t n ge n ne 0.1 34 X 84 0.5 36 X 28 39 X 07 84 X 39 79 X 41 X 29 ANOVA Table for %ucchenam tp2 by nong So Su Df M F- Pur m ea Ra Va ce of n tio lue B 17 5.2 e 82 t Wi 3.9 10 thi 34 nTo 98 17 14 tal 9.2 43 11 0.0 82 1.3 00 05 0.3 93 49 Multiple Range Tests for %ucchenam tp2 by nong Method: 95.0 percent LSD n Co M Ho un ea mo o t n ge n ne 0.1 34 X 46 0.5 35 X 27 41 X 19 41 X 66 X 88 42 47 X ANOVA Table for % ucchenamthinghiem by nong So Su Df M F- Pur m ea Ra Va ce of n tio lue B 11 0.6 e 66 t Wi 8.7 10 thi 23 To 11 14 tal 9.3 27 31 0.0 66 71 00 66 0.8 72 Multiple Range Tests for % ucchenamthinghiem by nong Method: 95.0 percent LSD n Co M Ho un ea mo o t n ge n ne 0.1 33 X 64 0.5 34 X 61 37 X 13 39 X 88 81 40 X 41 D2 So sánh nồng độ chitosan : 2,0g/l; 4,0g/l chitosan lên men lactic mẫu chitosan thương phẩm lên khả ức chế nấm Aspergillus flavus Multiple Range Tests for %uchenam2gl by mau Method: 95.0 percent LSD ma Co M Ho u un ea mo t n ge ne 39 X 79 3 39 X 88 81 X 41 66 ANOVA Table for %uchenam2gl by mau So Su Df M F- Pur m ea Ra Va ce of n tio lue B 6.6 3.3 5.5 0.0 82 41 43 e 78 39 t Wi 3.6 0.6 thi 05 00 To 10 tal 28 (C 86 Multiple Range Tests for %uchenam4gl by mau Method: 95.0 percent LSD ma Co M Ho u un ea mo t n ge X 3 40 ne 41 58 41 XX 29 42 X 47 ANOVA Table for %uchenam4gl by mau So Su Df M F- Pur m ea Ra Va ce of n tio lue B 6.4 25 e 99 t Wi 3.9 thi 84 To 10 tal 41 3.2 4.8 0.0 13 56 0.6 64 D3 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chitosan lên tỷ lệ nảy mầm, chiều dài rễ, khối lượng hạt hạt đậu tương mẫu lên men phương pháp lên men lactic mẫu chitosan thương phẩm ANOVA Table for ti le mamtp1 by nong So Su Df M F- Pur m ea Ra Va ce of n tio lue B Sq 38 0.4 e 44 t Wi 96 12 thi To 47 17 tal 6.4 Sq 76 9.5 0.0 08 00 89 8.0 Multiple Range Tests for ti le mamtp1 by nong Method: 95.0 percent LSD n Co M Ho un ea mo o t n ge n ne 69 X 33 0.1 73 XX 33 74 X 66 1.0 67 77 X 33 X 10 5.0 81 33 2.0 82 66 X X X ANOVA Table for cdai retp1 by nong So Su Df M F- Pur m ea Ra Va ce of n tio lue Sq B 10 82 e t Wi 0.1 12 thi To 11 17 tal 00 Sq 14 0.0 2.1 65 4.3 00 0.0 15 Multiple Range Tests for cdai retp1 by nong doMethod: 95.0 percent LSD n Co M Ho un ea mo o t n ge n ne 4.1 X 33 0.1 4.2 X 66 0.5 4.3 X 33 1.0 33 4.8 X 33 2.0 5.8 X 66 5.0 6.0 X 66 ANOVA Table for khoi luong hat tp1 by nong So Su Df M F- Pur m ea Ra Va ce of n tio lue B 0.0 13 e 67 t 64 Wi 0.0 12 thi 01 n 52 gro 89 0.0 21 0.0 02 47 00 73 52 0.0 00 12 74 11 Multiple Range Tests for khoi luong hattp1 by nong Method: 95.0 percent LSD n Co M Ho un ea mo o t n ge n ne 0.1 0.2 X 96 66 0.3 X 0.3 X 2.0 0.3 X 53 33 0.5 0.3 X 5.0 0.3 X 61 1.0 ANOVA Table for tile mamtp2 by nong So Su Df M F- Pur m ea Ra Va ce of n tio lue Sq B 52 7.1 e 11 t Wi 12 12 thi 8.0 To 65 17 tal 5.1 Sq 9.8 0.0 10 5.4 00 22 10 66 Multiple Range Tests for tile mamtp2 by nong Method: 95.0 percent LSD n Co M Ho un ea mo o t n ge n ne 69 X 33 0.1 72 XX 12 73 XX 33 1.0 76 X 2.0 82 X 66 67 X 5.0 84 0.5 ANOVA Table for cdai retp2 by nong So Su Df M F- Pur m ea Ra Va ce of n tio lue B 20 70 e 28 t Wi 0.7 12 thi 86 nTo 66 21 17 tal 48 4.1 63 0.0 40 16 00 56 0.0 65 55 Multiple Range Tests for cdai retp2 by nong Method: 95.0 percent LSD n o n Co M Ho un ea mo t n ge X 4.1 ne 33 0.1 33 5.3 X 66 0.5 5.9 X 6.2 X 7.1 66 5.0 67 7.2 66 X 1.0 2.0 X ANOVA Table for khoi luong hattp2 by nong So Su Df M F- Pur m ea Ra Va ce of n tio lue 13 B 0.0 61 e 69 t 06 Wi 0.0 12 thi 02 n 21 gro To 20 0.0 17 0.0 66 0.0 12 93 00 33 81 0.0 00 18 43 tal 63 (C 90 Multiple Range Tests for khoi luong hattp2 by nong Method: 95.0 percent LSD n o n Co M Ho un ea mo t n ge X 0.2 ne 91 61 0.1 X 0.2 99 63 0.5 0.3 X 06 25 1.0 0.3 X 97 45 5.0 0.4 X 11 X 20 2.0 50.4 33 47 X ANOVA Table for tilenaymamthinghiem by nong So Su Df M F- Pur m ea Ra Va ce of n tio lue Be 52 tw 2.6 ee 67 n 10 14 0.0 4.5 70 00 33 14 Wi 85 12 7.1 thi 33 11 To 60 17 tal 8.0 Multiple Range Tests for tilenaymam by nong Method: 95.0 percent LSD no Co M Ho ng un ea mo t n ge ne 66 X 66 0.1 69 X 33 0.5 33 74 X 66 1.0 76 X 2.0 78 X 66 X 5.0 82 X 66 67Table for khoi luong hatthinghiem by nong ANOVA So Su Df M F- Pur m ea Ra Va ce of n tio lue B 0.0 29 e 12 t 08 Wi 0.0 12 thi 01 n 66 gro 74 To 0.0 17 tal 30 0.0 41 0.0 05 92 00 82 41 0.0 00 13 89 15 Multiple Range Tests for khoi luong hatthinghiem by nong Method: 95.0 percent LSD n o n Co M Ho un ea mo t n ge ne 0.3 X 00 24 0.5 0.3 XX 17 16 0.1 0.3 X 31 43 1.0 80.3 X 36 80 5.0 0.4 03 05 X 2.0 0.4 03 20 X D4 So sánh nồng độ chitosan 2,0 g/l; 5,0 g/l mẫu chitosan lên men mẫu chitosan thương phẩm lên tỷ lệ nảy mầm, chiều dài rễ, khối lượng hạt hạt đậu tương ANOVA Table for %tilenaymam2g/l by mau So Su Df M F- Pur m ea Ra Va ce of n tio lue Be 32 tw ee n Wi 64 thi To 96 tal (C 16 1.5 0.2 0 96 10 66 16 Multiple Range Tests for %tilenaymam2g/l by mau Method: 95.0 percent LSD m Co M H au un ea o t n m og 3 78 X 66 82 X 66 82 X 66 ANOVA Table for %tilenaymam 5g/l by mau So Su Df M F- Pur m ea Ra Va ce of n tio lu e B 10 0.5 66 33 60 78 e 67 33 t W 53 .33 88 i 33 88 t To 64 tal Multiple Range Tests for %tilenaymam.5g/l by mau Method: 95.0 percent LSD m Co M H au un ea o t n m og 81 X 33 17 3 82 X 66 84 X ANOVA Table for chieudaire2g/l by mau So Su Df M F- Pur m ea Ra Va ce of n tio lue Be 2.8 1.4 54 0.0 tw 82 41 04 00 ee 22 11 n Wi 0.1 0.0 thi 26 To 3.0 tal 42 (C 22 Multiple Range Tests for chieudaire2g/l by mau Method: 95.0 percent LSD ma Co M Ho u un ea mo t n ge X 5.8 ne 66 67 X 6.9 33 7.1 X 66 ANOVA Table for khoilluonghat2g/l by mau So Su Df M F- Pur m ea Ra Va ce of n tio lue B 0.0 08 e 38 t 15 Wi 0.0 thi 00 n 62 gro 62 To 0.0 tal 09 0.0 40 0.0 04 15 00 19 07 0.0 00 10 43 18 Multiple Range Tests for khoilluonghat2g/l by mauMethod: 95.0 percent LSD ma Co M Ho u un ea mo t n ge ne 0.3 X 53 33 3 0.4 X 03 20 0.4 26 49 X Table for khoiluonghat 5g/l by mau ANOVA So Su Df M F- Pur m ea Ra Va ce of n tio lue B 0.0 06 e 29 t 45 Wi 0.0 thi 02 n 68 gro 89 To 0.0 tal 08 0.0 7.0 0.0 03 26 14 72 0.0 00 44 81 Multiple Range Tests for khoiluonghat 5g/l by mauMethod: 95.0 percent LSD ma Co M Ho u un ea mo t n ge ne 0.3 X 61 3 0.4 XX 03 05 0.4 X 25 26 19 ... chitin thu hồi chitin – chitosan phương pháp lên men lactic với nguồn đường rỉ đường Đồ án tốt nghiệp Nhiệm vụ nghiên cứu Thực quy trình thu hồi chitin – chitosan từ vỏ tơm phương pháp lên men lactic. .. phộng Phương pháp nghiên cứu a Phương pháp luận Để đạt mục đích tính ứng dụng chitosan sản xuất từ chitin thu hồi phương pháp lên men lactic, khảo sát ảnh hưởng chitosan lên khả ức chế nấm Aspergillus... tài nhu cầu thực tiễn khả ứng dụng hiệu khác mang lại chitosan, người thực đề tài định thực đề tài Ứng dụng chitosan sản xuất từ chitin thu hồi phương pháp lên men lactic khóa luận tốt nghiệp